χρώμα (2 άρθρα)

Το χρώμα της άπειρης θερμοκρασίας

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Αυτό είναι το χρώμα της ορατής εκπεμπόμενης ακτινοβολίας ενός σώματος του οποίου η θερμοκρασία τείνει στο άπειρο, έστω κι αν οι ακτίνες γάμμα που θα την συνοδεύουν είναι θανατηφόρες. Παρόμοιο θα είναι επίσης και το χρώμα ενός τυπικού αστέρα νετρονίων, δεδομένης της τεράστιας θερμοκρασίας του, όπως, επίσης και το χρώμα του αρχέγονου σύμπαντος!

Για να κατανοήσουμε τον παραπάνω ισχυρισμό θα εξετάσουμε την ακτινοβολία ενός θερμού σώματος, θεωρώντας το ως μέλαν σώμα. Η φασματική κατανομή της ενεργειακής του πυκνότητας u (σε \frac{J}{m^{3}Hz}), δίνεται από το νόμο του Planck, u(f,T)=\frac{8 \pi h}{c^{3}} \frac{f^{3}}{e^{\frac{hf}{kT}}-1} . O νόμος αυτός ήταν η απαρχή της κβαντικής φυσικής, αφού ο κλασικός νόμος των Rayleigh-Jeans u(f,T)=\frac{8 \pi f^{2}}{c^{3}} kT, αποτυγχάνει τραγικά στις μεγάλες συχνότητες (η επονομαζόμενη υπεριώδης καταστροφή.

Η φασματική κατανομή ενός μέλανος σώματος συναρτήσει της συχνότητας για την θερμοκρασία Τ=3000Κ. Με διακκεκομένο κόκκινο παριστάνεται ο νόμος των Rayleigh-Jeans και με την συνεχή μπλε καμπύλη ο νόμος του Planck. Στο διάγραμμα βλέπουμε και το εύρος των συχνοτήτων που αντιστοιχούν στο ορατό φάσμα.

Παρατηρούμε ότι στις μικρές συχνότητες (μεγάλα μήκη κύματος) οι δυο νόμοι σχεδόν ταυτίζονται. To ίδιο συμβαίνει και όταν η θερμοκρασία είναι πάρα πολύ μεγάλη. Αν στο νόμο του Planck για T \rightarrow \infty, θέσουμε e^{\frac{hf}{kT}} \cong1+ \frac{hf}{kT}, παίρνουμε το νόμο των Rayleigh-Jeans).

Έτσι, για ένα εξαιρετικά θερμό μέλαν σώμα, το φάσμα του φωτός που μπορούμε να δούμε με τα μάτια μας διέπεται από τον νόμο Rayleigh-Jeans. Αυτός ο νόμος μας λέει ότι το χρώμα δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία: μόνο η φωτεινότητα της ακτινοβολίας εξαρτάται από τη θερμοκρασία!

Στις πολύ μεγάλες θερμοκρασίες η ακτινοβολία του μέλανος σώματος στο εύρος των συχνοτήτων της ορατής και όχι μόνο ακτινοβολίας περιγράφεται με ακρίβεια και από το νόμο Rayleigh-Jeans

Όταν λοιπόν κοιτάμε ένα υπέρθερμο σώμα σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα θα έπρεπε να το βλέπουμε ιώδες, αλλά τα μάτια μας δεν είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα σ’ αυτό. Έτσι στην οπτική μας αντίληψη κυριαρχεί το γαλάζιο (*). Κι αν γίνουμε περισσότερο λεπτολόγοι θα δούμε ότι ειδικοί της ‘χρωματολογίας’ καταλήγουν στο συμπέρασμα πως το χρώμα της άπειρης θερμοκρασίας αντιστοιχεί στον κωδικό sRGB(148,177,255) και ονομάζεται Perano, οπότε … διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ.

(*) Κάτι παρόμοιο ισχύει και με το γαλάζιο χρώμα του ουρανού. Σύμφωνα με το νόμο σκέδασης του Rayleigh (ξανά) η ένταση της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως ανάλογη της τέταρτης δύναμης του μήκους κύματος I \sim \frac{1}{\lambda^{4}}. Έτσι από το ορατό φάσμα του ηλιακού φωτός το φως που σκεδάζεται πιο έντονα από την ατμόσφαιρα είναι το ιώδες. Αν και το ιώδες σκεδάζεται περισσότερο από το μπλε , εμείς βλέπουμε τον ουρανό γαλάζιο.)

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Γιατί ο ουρανός της Οδύσσειας ΔΕΝ ήταν μπλε;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η ιστορία του «μπλε που είναι αόρατη στην ιστορία» ξεκινά το 1858 όταν ο Άγγλος αξιωματικός Γουίλιαμ Γκλάντστοουν διάβασε κάτι στην «Οδύσσεια» που του έκανε εντύπωση . Ο Γκλάντστοουν παρατήρησε ότι ο Όμηρος περιέγραψε το χρώμα της θάλασσας ως «σκούρο κρασί» – οδηγώντας τον να κάνει την ερώτηση, γιατί όχι «βαθύ μπλε;» Ο Γκλάντστοουν διερεύνησε αυτό το ζήτημα και υπολόγισε τις χρωματικές αναφορές στην Οδύσσεια,  διαπιστώνοντας ότι ενώ το μαύρο αναφέρθηκε σχεδόν 200 φορές και το λευκό περίπου 100, το μπλε δεν εμφανίστηκε ούτε μια φορά. Διευρύνοντας την έρευνά του, στη συνέχεια διαπίστωσε ότι το «μπλε» δεν υπήρχε πουθενά.

the-color-blue-was-invisible-until-recent-human-history
Μέχρι σχετικά πρόσφατα στην ανθρώπινη ιστορία κανείς δεν είδε το χρώμα «μπλε»

Ο Γερμανός Εβραίος φιλόσοφος και φιλόλογος  Lazarus Geiger παρακολούθησε με πάθος τις παρατηρήσεις του Γκλάντστοουν και ανέλυσε αρχαία ισλανδικά σάγκα, το Κοράνι, την Ινδουιστική, την Κινέζικη και την Αραβική λαογραφία καθώς και μια αρχαία εβραϊκή έκδοση της Βίβλου. Οι μελέτες του ανακάλυψαν ότι το «μπλε» δεν αναφέρθηκε ποτέ σε κανέναν από αυτούς τους πολιτισμούς. Έγραψε λοιπόν:

“Αυτοί οι ύμνοι, με περισσότερες από δέκα χιλιάδες γραμμές, γεμίζουν με περιγραφές τους ουρανούς. Έγραψαν για σχεδόν οποιοδήποτε θέμα προκαλείται πιο συχνά. Ο ήλιος και το κοκκινωπό παιχνίδι της αυγής, τις μέρες και τις νύχτες, τα σύννεφα και τις αστραπές, τον αέρα και τον αιθέρα, όλα αυτά ξεδιπλώνονται μπροστά μας, ξανά και ξανά … αλλά υπάρχει ένα πράγμα που κανείς δεν θα μάθαινε ποτέ από αυτά τα αρχαία τραγούδια … και αυτό είναι ότι ο ουρανός είναι μπλε. “

Το χρώμα μπλε ήταν πραγματικά αόρατο από τους αρχαίους;

Μη έχοντας βρει λόγια για το μπλε χρώμα, οι επιστήμονες έπρεπε να θεωρήσουν ότι ίσως οι αρχαίοι άνθρωποι δεν έβλεπαν το χρώμα, γι’ αυτό και δεν είχαν περιγραφείς για αυτό το χρώμα. Τα μάτια των αρχαίων ανθρώπων ήταν διαφορετικά από τα μάτια μας; Γιατί οι άνθρωποι δεν έβλεπαν το μπλε;

Δεν είναι γνωστό ακριβώς τι περνούσε από το μυαλό του Ομήρου όταν περιέγραψε το “σκοτεινό κρασί” για τη θάλασσα, αλλά οι αρχαίοι άνθρωποι σίγουρα είχαν την ίδια οπτική βιολογία και ικανότητα να βλέπουν το μπλε που κάνουμε σήμερα. Αλλά όμως«δεν βλέπουμε» πράγματα αν δεν έχουμε λόγια για αυτά; Η απάντηση είναι όχι. Επειδή δεν υπήρχε «μπλε» ως κατηγορία χρώματος με τον τρόπο που το ορίζουμε σήμερα, το χρώμα δεν διακρινόταν από το πράσινο.

Η θαμπάδα του μπλε και του πράσινου

Ψάχνοντας να ανακαλύψει πότε το “μπλε” άρχισε να εμφανίζεται στη γραπτή γλώσσα ως χρώμα από μόνο του, ο Geiger ανακάλυψε ένα μοτίβο που επαναλαμβάνεται σε όλο τον κόσμο. κάθε γλώσσα είχε αρχικά λέξεις για μαύρο και άσπρο, που αντιπροσωπεύουν το σκοτάδι και το φως και αμέσως μετά οι άνθρωποι χρησιμοποίησαν μια λέξη για το κόκκινο, το χρώμα του αίματος και του κρασιού. Τα επόμενα χρώματα που εμφανίζονται στη γλώσσα ήταν το κίτρινο και το πράσινο και το τελευταίο χρώμα που εμφανίστηκε σε κάθε γλώσσα σε όλο τον κόσμο ήταν το μπλε.

Το 2006, ο Jules Davidoff, ψυχολόγος από το Πανεπιστήμιο Goldsmiths του Λονδίνου, πραγματοποίησε ένα ερευνητικό έργο με μέλη της φυλής Himba από τη Ναμίμπια, η γλώσσα της οποίας δεν έχει ούτε μία λέξη για το μπλε ούτε διακρίνει το πράσινο και το μπλε. Σύμφωνα με ένα ντοκιμαντέρ του BBC (το οποίο από τότε έχει κατηγορηθεί για υπερβολική δραματοποίηση των αποτελεσμάτων), μέλη της φυλής εξετάστηκαν για να μάθουν αν μπορούσαν να δουν πραγματικά το μπλε χρώμα ή όχι δείχνοντάς τους ένα ειδικό σχέδιο. έναν κύκλο με 11 πράσινα τετράγωνα και ένα μπλε τετράγωνο

Αν και είναι πολύ προφανές για εμάς, τα περισσότερα μέλη της φυλής Himba είχαν μεγαλύτερη δυσκολία να πουν στον Davidoff ποιά από τα τετράγωνα είχε διαφορετικό χρώμα. Και εκείνοι οι συμμετέχοντες που παρατήρησαν μια διαφορά χρειάστηκαν «πολύ περισσότερο και έκαναν περισσότερα λάθη» από τον οποιοδήποτε, που μπορεί να εντοπίσει καθαρά και γρήγορα το μπλε τετράγωνο. Όχι μόνο το πείραμα φαίνεται να επιβεβαιώνει ότι η γλώσσα επηρέασε αυτό που αντιλαμβανόμαστε, αποκάλυψε επίσης ότι η γλώσσα Himba είχε πολλές πιο περιγραφικές λέξεις, όρους και έννοιες για τύπους του πράσινου από ό, τι στα αγγλικά.

Χωρίς μια λέξη για ένα συγκεκριμένο χρώμα, δεν υπάρχει τρόπος να το αναγνωρίσετε ως διαφορετικό από τα άλλα κοντινά του χρώματα και θεωρείται ως σκιά άλλου χρώματος. Έτσι, προτού οριστεί το μπλε με μια λέξη, οι άνθρωποι έβλεπαν τα μπλε πράγματα ως αποχρώσεις του πράσινου.

Τι γίνεται με τη δημιουργία του μπλε χρώματος;

Η αρχαία αιγυπτιακή κοινωνία ήταν η πρώτη που υιοθέτησε μια λέξη για το μπλε χρώμα επειδή ήταν η πρώτη κουλτούρα που παρήγαγε μπλε χρώματα. Το διάσημο χρώμα « Αιγυπτιακό μπλε » εμφανίζεται σε έργα τέχνης όπως οι τάφοι της Μερορούκα από το Παλαιό Βασίλειο (2600-2100 π.Χ.) και είναι σχεδόν ακριβώς το ίδιο μπλε με αυτό που βρέθηκε σε ένα φέρετρο που χρονολογείται από την Ελληνορωμαϊκή περίοδο (330 π.Χ. – 400 π.Χ.), επιβεβαιώνοντας ότι τα καλά αναπτυγμένα και τυποποιημένα συστήματα παραγωγής έχουν περάσει πάνω από δύο χιλιάδες χρόνια.

Το μπλε χρώμα ήρθε για να αντιπροσωπεύσει τον ποταμό Νείλο, τον ουρανό και αργότερα το σύμπαν, τη δημιουργία και τη γονιμότητα. Η μόνη φυσική πηγή του μπλε ήταν το σπάνιο και ακριβό ορυκτό λάπις λαζούλι που εξορύσσεται στο σημερινό Αφγανιστάν. Ο Βιτρούβιος , Ρωμαίος αρχιτέκτονας και συγγραφέας του 1ου αιώνα είπε ότι «η άμμος, ο χαλκός (από ένα ορυκτό όπως ο αζουρίτης ή ο μαλαχίτης) και το νάτρον (ένα φυσικά μείγμα ενώσεων νατρίου, συμπεριλαμβανομένου του ανθρακικού νατρίου) ήταν τα συστατικά».

Σε τι άλλο είμαστε τυφλοί;

Το να σκεφτόμαστε ότι δεν είδαμε μπλε γιατί δεν είχαμε λέξη γι ‘αυτό, μας κάνει να ρωτάμε, ότι αυτό που κοιτάζουμε κάθε μέρα και νύχτα μπροστά μας, δεν μπορούσαμε να το περιγράψουμε γιατί δεν έχουμε μια λέξη για αυτό; Ειρωνικά, μια απάντηση σε αυτήν την ερώτηση είναι… πιο μπλε!

YInMn-Blue

Φωτογραφία του “YInMn Blue” όπως συντέθηκε το 2017 από τον χημικό  Mas Subramanian και την ομάδα του στο εργαστήριο.

Το 2017, ο χημικός του Πανεπιστημίου του Όρεγκον (OSU) Mas Subramanian ανακάλυψε το “YInMn blue” που πήρε το όνομά του από τα στοιχεία Yttrium, Indium και Manganese, κατά τον πειραματισμό “με υλικά για ηλεκτρονικές εφαρμογές”. Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου του OSU , το όμορφο μπλε ανακαλύφθηκε μέσω ενός ατυχήματος στο εργαστήριο της χημείας το 2009 και τώρα μπαίνει στην αγορά. «Ήταν πράγματι μια χαρούμενη, τυχαία ανακάλυψη », είπε ο Subramanian .

Ενώ αυτό το νέο μπλε μοιάζει με το «L’accord bleu» και το «μπλε κοβαλτίου», οι ιδιότητές του «είναι ισχυρότερες και πιο ανθεκτικές» σύμφωνα με τον Subramanian. Σχηματίζεται από μια μοναδική κρυσταλλική δομή που επιτρέπει στα ιόντα μαγγανίου να απορροφούν το κόκκινο και το πράσινο μήκος κύματος φωτός, οπότε η χρωστική ουσία αντανακλά μόνο το μπλε.

Αυτό το βαθύ, ζωντανό μπλε είναι τόσο ανθεκτικό “και οι ενώσεις του είναι τόσο σταθερές ακόμη και σε λάδι και νερό” που η ευελιξία της νέας χρωστικής έχει μια ποικιλία εμπορικών εφαρμογών σε χρώματα. Για παράδειγμα, «για να διατηρήσουμε τα κτίρια δροσερά αντανακλώντας το υπέρυθρο φως … [και] σύμφωνα με τις απαιτήσεις μας για βιωσιμότητα, κανένα από τα συστατικά της νέας μπλε χρωστικής δεν είναι τοξικό», σύμφωνα με το δελτίο τύπου της OSU.

Πηγή

Κατηγορίες:
Ιστορία
web design by